Loài muỗi “đánh hơi” mùi trước khi tìm thấy vật chủ trong một số bệnh do vector truyền

Những vết ngứa để lại bởi muỗi chích là rất khó chịu. Những vết cắn khó chịu này cũng có thể là qua đó đường lây truyền các mầm bệnh mà ký sinh trùng hay tác nhân nào khác vào cơ thể chúng ta. Muỗi lây truyền sốt rét, sốt xuất huyết, sốt vàng và virus Tây sông Nile (West Nile virus) và một số các bệnh truyền nhiễm khác.

Khi các loài côn trùng hút máu phát triển tiến hóa khả năng kháng các hóa chất diệt côn trùng tốt nhất mà chúng ta đang ở hữu, thì công tác kiểm soát muỗi có thể phải thay đổi nhiều hơn để hiểu được loài muỗi đánh hơi mùi như thế nào để không được nhầm lẫn ‐ đó là vật chủ người hay động vật máu nóng. Trong tình thế đó, một nhóm các nhà sinh học đã nghiên cứu phá vỡ các tín hiệu mà loài muỗi đã từng sử dụng để tìm vật chủ người.

Nhóm các nhà sinh học từ Đại học Washington và Viện Công nghệ California, Mỹ đã phá vỡ các tín hiệu mà loài muỗi sử dụng để tìm kiếm chúng ta. Như họ đã báo cáo nghiên cứu của mình trên tạp chí Current Biology được xuất bản vào ngày 16 tháng 7, cho biết các loài côn trùng nhỏ sử dụng một khứu giác nhạy bén để báo hiệu về “một bữa ăn máu nóng” ở gần chúng và sau đó sử dụng thị giác và các giác quan khác để nhắm vào bữa tiệc. Nhà sinh học tại Đại học Washington Jeff Riffell, đồng tác giả của bài báo và là một trong 3 giáo sư hợp tác thực hiện những nổ lực nghiên cứu này nói: “Con người hiểu biết rất ít về những gì mà một vật chủ phù hợp với muỗi và làm thế nào muỗi xác định vị trí đậu và bắt đầu hút máu.”

Các thí nghiệm được thực hiện bởi các nhà khoa học khác cho thấy khứu giác của loài muỗi có thể kích hoạt những giác quan khác trong quá trình tìm kiếm vật chủ để hút máu. Nhưng Riffell và đồng nghiệp muốn hiểu các mấu chốt đó là gì, và các đường tín hiệu giác quan nào có vai trò then chốt nhất trong quá trình tìm mồi. Họ sử dụng các đường hầm gió để quan sát muỗi, đưa muỗi vào một không gian thử nghiệm kín để họ có thể ghi nhận và theo dõi hành vi của chúng.

“Chúng ta có thể thử nghiệm một cách thực tế với các tín hiệu khác nhau và phản ứng của muỗi đối với các tín hiệu này.” “Điều tuyệt vời của hầm gió này là kiểm soát tốt các điều kiện gió và tạo ra môi trường để các con muỗi này bay xung quanh phía trong,” ông Riffell nói. Các hầm gió hầu như là không có gì đặc biệt, ngoại trừ có một chấm đen nhỏ trên thành hầm. Để kiểm tra vai trò của mùi thơm tác động lên hành vi của muỗi, các nhà nghiên cứu đã bơm vào một khí cacbon điôxít (khí mà chúng ta thở ra) vào hầm gió và quan sát hành vi của muỗi thay đổi như thế nào. Thí nghiệm có kết quả là cacbon điôxít gây ra một phản ứng mạnh mẽ trong các con muỗi. “Khi chúng ta cho chúng sự kích thích mùi, thật bất ngờ là chúng đã bị thu hút vào chấm đen này,” ông Riffell nói. “Hầu như là khí cacbon điôxít đã khởi động sự kích thích thị giác để muỗi đi đến chấm đen này.”

Riffell tin rằng các con muỗi bay đến chấm đen ‐ một chấm tương phản cao trong môi trường hoàn toàn khác ‐ vì nghĩ rằng có một vật chủ máu nóng đang ở gần chúng. Kết quả nghiên cứu có nghĩa rằng loài muỗi kiểm soát hay “gác cổng” các hệ thống giác quan của chúng. Chúng có thể không tìm thấy vật chủ cho đến khi ngửi được mùi một vật chủ ‐ trong trường hợp này là mùi chúng ta thở ra. Nếu giả thuyết này đúng, các mùi được ghi nhận bởi mũi của loài muỗi có thể xác định quá trình này có sự tham gia của các hệ thống giác quan khác hay không, đặc biệt là thị giác. Việc thêm nhiệt hay hơi nước vào chấm đen đã tăng tính thu hút muỗi vào chấm đen sau khi bơm cacbon điôxít vào hầm gió. Riffell và cộng sự có kế hoạch nhiên cứu để tìm hiểu làm thế nào các mùi khác có thể tác động lên hành vi của loài muỗi.

Cacbon điôxít là tín hiệu tốt nhất để phát hiện ra một động vật máu nóng và loài muỗi có thể đánh hơi từ khoảng cách 30 feet‐ một khoảng cách khá xa” ông Riffell nói. “Và sau đó chúng bắt đầu sử dụng thị giác và các mùi cơ thể khác để phân biệt có phải chúng ta là một con chó hay một con nai hay một con bò cái hay một người. Như thế có thể là làm thế nào chúng phân biệt giữa các vật chủ máu nóng tiềm năng.” Nếu như thế, các thử nghiệm mà Riffell và cộng sự đang thực hiện có thể chứng minh cho giả thuyết này. Họ đang ghi nhận làm thế nào các tế bào thần kinh trong các vùng đặc trưng của bộ não muỗi phản ứng đối với các mùi khác, các tế bào thần kinh này có thể chỉ ra những mùi nào là quan trọng nhất để thu hút muỗi đến với bữa ăn. Chúng cũng có thể xác định các mùi có tính xua muỗi hơn là mùi hấp dẫn chúng.

Riffell và các đồng nghiệp hy vọng các thí nghiệm ghi nhận tế bào thần kinh này sẽ giúp họ hiểu biết làm thế nào côn trùng hay muỗi nói riêng kết hợp và hiểu các tín hiệu khác nhau từ môi trường xung quanh và sử dụng thông tin này để đưa ra các quyết định. Thông tin này có thể được sử dụng để kiểm soát loài muỗi vào một ngày nào đó trong tương lai, đặc biệt là kiểm soát các loài muỗi lây lan các mầm bệnh nguy hiểm. “Nhiều tài liệu đã và đang cố gắng tìm ra các nguồn mùi này, những mùi có thể xua hay thu hút muỗi,” ông Riffell nói. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng quá trình tìm kiếm vật chủ của muỗi không phải từ một loại mùi hay sự kích thích hấp dẫn muỗi, mà nó là một sự kết hợp thực sự hiệu quả của các tín hiệu nhận được.”